Sistema di valutazione del catalizzatore sinergico elettrotermico con fototermico

Il sistema di valutazione catalitica sinergica elettrotermica TKSC-SOEC80 è una piattaforma sperimentale per celle elettrolitiche a ossido solido (SOEC) che combina gli effetti sinergici dei campi elettrico e termico per l'elettrolisi efficiente di H2O/CO2 al fine di produrre H2/CO, reazione inversa rispetto a quella delle SOFC. Il sistema studia l'influenza degli effetti di accoppiamento elettrotermico sulle prestazioni di elettrolisi e ottimizza i materiali catalitici e i parametri operativi controllando con precisione temperatura, tensione e composizione del gas. Questo sistema di valutazione SOEC è progettato scientificamente e offre funzionalità complete, in grado di soddisfare un'ampia gamma di esigenze di test, dalla ricerca sui materiali all'integrazione di sistema. Grazie al controllo di alta precisione e ai moduli di test multifunzionali, fornisce dati affidabili a supporto dell'ottimizzazione delle prestazioni delle SOEC e delle applicazioni commerciali.
La catalisi fotoelettrotermica multicampo accoppiata ha un potenziale nel trattamento ambientale (ad esempio, degradazione efficiente degli inquinanti), nella conversione energetica (ad esempio, riduzione della CO2, decomposizione dell'acqua) e nella sintesi chimica. Ad esempio, nella riduzione della CO2, la luce fornisce l'energia di eccitazione, l'elettricità favorisce il trasferimento di elettroni e il calore promuove l'attivazione dei reagenti; la combinazione dei tre può migliorare la selettività del prodotto e la velocità di reazione; l'accoppiamento fototermico è utilizzato per l'elettrosintesi dell'ammoniaca. La catalisi fotoelettrotermica rappresenta la direzione all'avanguardia della catalisi sinergica multicampo energetico e svolgerà un ruolo importante nel campo della chimica verde e della neutralità carbonica in futuro.

Vantaggi del sistema SOEC
1. Studiare l'effetto della sinergia elettrotermica sull'efficienza dell'elettrolisi SOEC e ottimizzare i materiali del catalizzatore e i parametri operativi (temperatura, tensione).
2. Confrontare le prestazioni di diversi catalizzatori (ad esempio Ni-YSZ rispetto ai catalizzatori drogati con Ce/Co) nell'elettrolisi di H2O/CO2.
3. Studiare l'effetto della temperatura (600-800 °C) e della tensione (0,5-2 V) sulla densità di corrente, sull'efficienza di Faraday e sulla stabilità.
4. Analizzare gli spettri di impedenza elettrochimica (EIS) per rivelare il meccanismo cinetico della reazione.
5. Rivelare sistematicamente il meccanismo della catalisi elettrotermica nelle SOEC attraverso la regolazione sinergica temperatura-tensione, la caratterizzazione multiscala e i test di stabilità a lungo termine.
6. Introdurre la spettroscopia Raman ad alta temperatura in situ per monitorare il comportamento dinamico del catalizzatore in tempo reale.
7. Il "fattore di sinergia termoelettrica" ​​viene utilizzato per quantificare l'intensità dell'effetto di accoppiamento elettrotermico.
Fornire le basi sperimentali e teoriche per un'elettrolisi efficiente della CO2 in gas di sintesi (H2/CO) o idrogeno verde.